Mathematical model for an Al-coil temperature calculation during heat treatment: Matematični model za izračun temperature v Al-kolobarju med toplotno obdelavo

Autor: Arh, Boštjan, Burja, Jaka, Kočevar, Leonida, Lažeta, Marjana, Malenšek, Matjaž, Podgornik, Bojan, Steiner Petrovič, Darja, Tehovnik, Franc, Vode, Franci
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Zdroj: Materiali in tehnologije
Popis: This paper presents the implementation of a mathematical model for an Al-coil's temperature evolution during heat treatment in a forced-circulation furnace. The coil's spatial-temperature evolution is calculated using the finite-difference method in the axial and radial directions, i.e., 2 dimensional. The model is verified by measuring the coil's temperature during reheating using 10 pre-installed thermocouples arranged in two lines of 5 thermocouples, each at a different coil radius. The sensitivities of the furnace-air temperature and the initial-coil temperature on the time to switch are determined, i.e., -52.5 s/°C and -55.5 s/°C, respectively. The mathematical model proved to be a multipurpose tool for different simulation-based reheating studies, while its industrial real-time application offers an even wider range of uses and capabilities: automatic coil-temperature control and observing reheating conditions on an industrial level. Članek obravnava uporabo matematičnega modela razvoja temperature v Al-kolobarju med toplotno obdelavo v peči s prisiljeno cirkulacijo. Razvoj prostorske temperature v kolobarju je izračunan z uporabo metode končnih diferenc v osni in radialni smeri. Model je bil preizkušen z merjenjem temperature v kolobarju med ogrevanjem s predhodno vgrajenimi 10 termoelementi, razporejenimi v dveh vrstah po 5 na dveh različnih premerih kolobarja. Ugotovljena je bila občutljivost temperature atmosfere v peči in začetne temperature v kolobarju v odvisnosti od peči: -52,5 s/°C oziroma -55,5 s/°C. Matematični model se je izkazal kot večnamensko orodje za različne simulacije ogrevanja, medtem ko industrijska uporaba v realnem času ponuja še širše področje uporabe in zmogljivosti: avtomatsko kontrolo temperature kolobarja, opazovanje razmer pri ogrevanju na industrijskem nivoju.
Databáze: OpenAIRE